JP2022138406A - タッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可変フレームレートにより制御が行われる場合でも、指やペン等によるタッチ検出を行うことが可能なタッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法を提供する。【解決手段】表示装置１００は、タッチパネル１と、パネル制御部２と、映像信号を記憶する記憶部５２と、を備える。パネル制御部２は、映像入力期間では、タッチ検出処理と書き込み処理とを、交互に実行させるとともに、休止期間では、タッチ検出処理を等時間間隔で実行させる。そして、パネル制御部２は、映像入力期間が開始された際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、書き込み処理を実行させる。【選択図】図１

Description

本開示は、タッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法に関する。

従来、映像表示機能及びタッチ検出機能を有するタッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法が知られている。このようなタッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法は、例えば、特許文献１に開示されている。

上記特許文献１のタッチパネル付き表示装置では、１フレームの画像情報について表示内容が更新される表示動作と、指によるタッチパネルへのタッチを検出するタッチ検出動作と、が時分割で行われる。また、この表示装置では、１検出面の全体についての検出が完了するまでの検出面タッチ検出期間が、表示動作を行うフレーム表示期間よりも長く設定されている。

また、従来、１フレーム当たりの期間の長さが変化する可変フレームレートにより制御を行う表示装置が知られている。

特開２０１７－１３００４０号公報

ここで、上記可変フレームレートにより制御を行う表示装置においても、指やペン等によるタッチを検出する機能を備えることが望まれている。

そこで、本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、可変フレームレートにより制御が行われる場合でも、指やペン等によるタッチ検出を行うことが可能なタッチパネル付き表示装置及びタッチパネルの制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の第１の態様に係るタッチパネル付き表示装置は、可変フレームレートで動作するタッチパネル付き表示装置であって、前記可変フレームレートは、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち前記休止期間の長さを変化させることで実現され、前記映像入力期間においては前記タッチパネル付き表示装置へ映像信号が供給され、前記休止期間においては前記タッチパネル付き表示装置への映像信号の供給はなく、前記タッチパネル付き表示装置は、画素電極を含む、タッチパネルと、前記タッチパネルによる表示及びタッチ検出を制御する制御部と、前記映像信号を記憶する記憶部と、を備え、前記制御部は、前記映像入力期間及び前記休止期間において、前記タッチパネルによるタッチ検出処理を実行するタッチ検出制御部と、前記映像入力期間において、前記記憶部に記憶された前記映像信号を前記タッチパネル付き表示装置に出力して、前記画素電極に前記映像信号に基づくデータ信号の書き込みを行う書き込み処理を実行する表示制御部と、前記映像入力期間では、前記タッチ検出処理と前記書き込み処理とを、交互に実行させるとともに、前記休止期間では、少なくとも前記タッチ検出処理を等時間間隔で実行させる、タイミング制御部と、を含み、前記タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、前記書き込み処理を実行させる。

第２の態様に係るタッチパネル付き表示装置の制御方法は、画素電極を含み、可変フレームレートで動作するタッチパネル付き表示装置の制御方法であって、前記可変フレームレートは、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち前記休止期間の長さを変化させることで実現され、前記映像入力期間においては前記タッチパネル付き表示装置へ映像信号が供給され、前記休止期間においては前記タッチパネル付き表示装置への映像信号の供給はなく、前記映像信号を記憶部に記憶するステップと、前記映像入力期間において、前記タッチパネルによるタッチ検出処理と、前記記憶部に記憶された前記映像信号を前記タッチパネル付き表示装置に出力して、前記画素電極に前記映像信号に基づくデータ信号の書き込みを行う書き込み処理と、を交互に実行させるステップと、前記休止期間において、少なくとも前記タッチ検出処理を等時間間隔で実行させるステップと、映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、前記書き込み処理を実行させるステップと、を備える。

上記構成のタッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法では、映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、書き込み処理が実行されるので、可変フレームレートにより制御が行われる場合でも、指やペン等によるタッチ検出を行うことができる。

図１は、一実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 図２は、タッチパネルにおけるタッチ検出電極の配置を説明するための平面模式図である。 図３は、タッチパネルにおける薄膜トランジスタの接続関係を説明するための回路図である。 図４は、通常駆動状態におけるタッチ検出処理及び書き込み処理を説明するためのタイミング図である。 図５は、フィンガータッチモード及びペンタッチモードを説明するための図である。 図６は、可変フレームレート駆動状態及び休止駆動状態におけるタッチ検出処理及び書き込み処理を説明するためのタイミング図である。 図７は、遅延時間の発生について説明するためのタイミング図である。 図８は、遅延時間の解消について説明するためのタイミング図である。

以下、図面を参照し、本開示の実施形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［タッチパネル付き表示装置の構成］
図１は、本実施形態によるタッチパネル付き表示装置１００（以下、「表示装置１００」という）の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る表示装置１００の機能的構成を示すブロック図である。

図１に示すように、表示装置１００は、タッチパネル１と、パネル制御部２と、ホスト制御部３とを備える。タッチパネル１は、指等の指示体、またはアクティブペン４によるタッチの検出及びタッチされた位置を検出するタッチ検出機能を有するとともに、映像または画像を表示する表示機能を有する。タッチパネル１は、例えば、液晶層を有するインセル型のタッチパネルとして構成されている。パネル制御部２は、タッチパネル１のタッチ検出に関する制御処理及び表示に関する制御処理を行う。ホスト制御部３は、表示装置１００の全体の制御処理を実行する。アクティブペン４（スタイラス）は、ユーザにより把持された状態で、ユーザによるタッチ操作をタッチパネル１に伝達する。

図１に示すように、タッチパネル１は、複数のタッチ検出電極１１と、駆動回路１２と、薄膜トランジスタ１３と、複数の画素電極１４とを含む。なお、図１では、説明を容易にするために、タッチ検出電極１１及び画素電極１４は、１つずつ記載している。駆動回路１２は、例えば、１つまたは複数個の集積回路を含む。

図２は、タッチパネル１の構成を模式的に示した平面図である。図２に示すように、複数のタッチ検出電極１１は、例えば、行列状に配置されている。駆動回路１２は、タッチ検出用ドライバを含む。そして、複数のタッチ検出電極１１と駆動回路１２（タッチ検出用ドライバ）とは、それぞれ、タッチ信号線１５を介して接続されている。

図３は、薄膜トランジスタ１３と画素電極１４との接続関係を説明するための回路図である。駆動回路１２（図１参照）は、ゲートドライバ、及びソースドライバをさらに含む。そして、駆動回路１２のゲートドライバは、ゲート線１６と接続されている。駆動回路１２のソースドライバは、ソース線１７と接続されている。薄膜トランジスタ１３のゲート電極が、ゲート線１６に接続されており、薄膜トランジスタ１３のソース電極が、ソース線１７に接続されている。また、薄膜トランジスタ１３のドレイン電極は、画素電極１４に接続されている。また、画素電極１４は、タッチ検出電極１１との間に静電容量を形成する。タッチ検出電極１１は、複数の画素電極１４に共通して設けられており、共通電極として機能する。

駆動回路１２のゲートドライバは、複数のゲート線１６の各々に順次、ゲート信号（走査信号）を供給する。また、駆動回路１２のソースドライバは、映像信号に基づくソース信号を、複数のソース線１７の各々に供給する。これにより、ゲート信号が供給された薄膜トランジスタ１３がオンすることにより、ソース信号が画素電極１４に書き込まれる。そして、タッチパネル１では、画素電極１４とタッチ検出電極１１（共通電極）とにより生じる電界によって、図示しない液晶層が駆動して、映像が表示される。

ホスト制御部３は、図１に示すように、ホストタッチ制御部３１とホスト表示制御部３２とを含む。ホストタッチ制御部３１とホスト表示制御部３２とは、それぞれ、制御処理を実行するプロセッサを含む。ホストタッチ制御部３１は、パネル制御部２と通信して、パネル制御部２からタッチ検出の情報を受信する。「タッチ検出の情報」には、例えば、指やアクティブペン４のタッチ位置、及び、アクティブペン４の傾き及び筆圧（圧力）の情報が含まれる。また、ホスト表示制御部３２は、放送信号または図示しない記憶媒体から取得した映像信号を、パネル制御部２に供給（送信）する。

ここで、表示装置１００は、可変フレームレートで動作する表示装置である。「可変フレームレート」は、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち休止期間の長さを変化させることで実現される。「映像入力期間」とは、ホスト制御部３からパネル制御部２へ映像信号が供給される期間を意味し、「休止期間」とは、ホスト制御部３からパネル制御部２へ映像信号が供給されない期間を意味するものとする。そして、ホスト表示制御部３２（駆動状態決定部）は、ユーザによる設定操作や映像のコンテンツに応じて、１フレーム内に第１の所定長さＬ１の休止期間が設けられた通常駆動状態（図４参照）と、１フレーム内に長さＬ１よりも長い第２の所定長さＬ２の休止期間が設けられた休止駆動状態（図６参照）と、１フレーム内に長さが変化する休止期間が設けられた可変フレームレート駆動状態と、のうちからいずれか１つの駆動状態に決定する。図４は、通常駆動状態における表示装置１００の処理の例を説明するための図である。また、図５は、書き込み処理及びタッチ検出処理の内容を説明するための図である。また、図６は、休止駆動状態における表示装置１００の処理の例を説明するための図である。なお、図６では、可変フレームレート駆動状態の休止期間の長さをＬ２として図示しているが、休止期間の長さはフレーム毎に変化する。そして、ホスト表示制御部３２は、決定した駆動状態の情報をパネル制御部２に送信する。

図１に示すように、アクティブペン４は、タッチパネル１によりタッチ検出される指示体であって、パネル制御部２と通信する機能を有するペンである。アクティブペン４は、制御部４１と、センサ部４２と、通信部４３とを含む。通信部４３は、タッチパネル１のタッチ検出電極１１を介して、パネル制御部２との間で信号を送受信（通信）する通信インターフェースを含む。センサ部４２は、アクティブペン４のタッチパネル１に対する圧力（筆圧）を検出するセンサと、アクティブペン４の傾きを検出するセンサとを含む。制御部４１は、アクティブペン４における通信に関する制御処理を行うプロセッサを含む。

制御部４１は、通信部４３を介して、所定のタイミング（図４では、「１」の期間に）に、タッチパネル１から送信されたビーコン信号Ｂを取得する。制御部４１は、ビーコン信号Ｂに応じた所定のタイミングで、座標検出用信号Ｐ（図４では、「４」、「７」、「１０」及び「１３」の期間）、及び傾き・圧力信号Ｄ（図４では、「５」、「６」、「１１」及び「１２」の期間）をタッチパネル１（タッチ検出電極１１）に送信する。なお、ビーコン信号Ｂには、タッチパネル１に固有に付された識別情報が含まれていてもよい。この場合、制御部４１は、取得した識別情報に基づいて、タッチパネル１を判別し、判別したタッチパネル１に応じた所定のタイミングで、座標検出用信号Ｐ及び傾き・圧力信号Ｄを送信する。そして、パネル制御部２は、座標検出用信号Ｐを受信したタッチ検出電極１１の位置を検出することにより、アクティブペン４によってタッチ検出された位置を取得する。また、パネル制御部２は、傾き・圧力信号Ｄに基づいて、アクティブペン４の傾きの情報及び圧力（筆圧）の情報を取得する。

（パネル制御部の構成）
図１に示すように、パネル制御部２は、タイミング制御部２１と、タッチ検出制御部２２とを含む。タイミング制御部２１は、タッチパネル１における書き込み処理のタイミング及びタッチパネル１によるタッチ検出処理のタイミングに関する制御処理を実行するプロセッサを含む。また、タイミング制御部２１は、受信部５１と、記憶部５２と、書込タイミング制御部５３と、送信部５４と、駆動状態取得部５５と、タイミング信号生成部５６とを含む。なお、「書き込み処理」とは、記憶部５２に記憶された映像信号をタッチパネル１に送信して、映像信号に基づくソース信号（データ信号）を薄膜トランジスタ１３に供給し、画素電極１４に書き込みを行う処理である。また、図５に示すように、「タッチ検出処理」は、「指タッチ検出処理」と、「ビーコン信号送信」と、「座標検出用信号受信」と、「傾き・圧力信号受信」とを含む。「指タッチ検出処理」は、指等の指示体がタッチパネル１に接触や近接した場合に変換するタッチ検出電極１１と画素電極１４との間の静電容量を検出する処理である。「ビーコン信号送信」は、パネル制御部２からアクティブペン４に対してビーコン信号Ｂを送信する処理である。「座標検出用信号受信」は、アクティブペン４から送信された座標検出用信号Ｐを、タッチパネル１を介してパネル制御部２が受信する処理である。「傾き・圧力信号受信」は、アクティブペン４から送信された傾き・圧力信号Ｄを、タッチパネル１を介してパネル制御部２が受信する処理である。

また、図４及び図５に示すように、本実施形態では、タイミング制御部２１は、通常駆動状態における１フレーム当たりに「書き込み処理」を１３分割して実行するとともに、「タッチ検出処理」を１３分割して実行する。すなわち、タイミング制御部２１は、映像入力期間にホスト制御部３から取得した映像信号に基づいて、１３の期間に分けて書き込み処理を行う。

図１に示すように、受信部５１は、ホスト制御部３から映像信号を受信する通信インターフェースを含む。記憶部５２は、受信部５１により受信した映像信号を記憶するフレームバッファを含む。書込タイミング制御部５３（表示制御部）は、書き込み処理を行うタイミングを決定するプロセッサを含む。送信部５４（表示制御部）は、書込タイミング制御部５３からの指令に応じて、記憶部５２に記憶された映像信号をタッチパネル１の駆動回路１２に供給する。駆動状態取得部５５は、ホスト制御部３から駆動状態の情報を取得する。タイミング信号生成部５６は、タイミング信号（ＴＳＹＮＣ；以下「Ｔｓ」とする）を生成して、タイミング信号Ｔｓをタッチ検出制御部２２に供給する。そして、図４に示すように、書込タイミング制御部５３は、タイミング信号Ｔｓに同期して、等時間間隔でタッチパネル１における書き込み処理を行う。

タッチ検出制御部２２は、タッチパネル１によるタッチ検出処理を行うプロセッサを含む。なお、図１では、タイミング制御部２１とタッチ検出制御部２２とは、別個に記載しているが、タイミング制御部２１とタッチ検出制御部２２とを、別個のハードウェアにより構成する必要はない。すなわち、１つのハードウェアにより、タイミング制御部２１とタッチ検出制御部２２との両方の機能が実現されてもよい。また、図４に示すように、タッチ検出制御部２２は、タイミング制御部２１からタイミング信号Ｔｓを取得して、タイミング信号Ｔｓに同期して、等時間間隔でタッチ検出処理を行う。

図５に示すように、タッチ検出制御部２２は、ホストタッチ制御部３１からの指令に応じて、アクティブペン４との通信は行わずに指等のタッチ検出を行うフィンガータッチモードと、指等のタッチ検出に加えてアクティブペン４との通信を行うことによりアクティブペン４のタッチ検出を行うペンタッチモードと、を切り替える。図５では、通常駆動における１フレーム当たりに実行されるフィンガータッチモードの処理の内容と、ペンタッチモードの処理の内容とが示されている。図５の「期間Ｔ１～Ｔ１３」は、それぞれ、図４の「１」～「１３」に対応する。

〈フィンガータッチモードにおける処理〉
図５に示すように、期間Ｔ２において、「指タッチ検出処理」が実行される。詳細には、タッチパネル１の複数のタッチ検出電極１１の一部（例えば、半数）に駆動信号を供給するとともに、駆動信号を供給したタッチ検出電極１１から検出信号を受信して、当該検出信号に基づいて、指等のタッチ検出する処理が行われる。また、期間Ｔ３において、タッチパネル１のタッチ検出電極１１の他部（例えば、残り半数）に駆動信号を供給するとともに、駆動信号を供給したタッチ検出電極１１から検出信号を受信して、当該検出信号に基づいて、指等のタッチ検出する処理が行われる。すなわち、期間Ｔ２及びＴ３において、タッチパネル１の全てのタッチ検出電極１１のタッチ検出が行われる。そして、期間Ｔ３の終了時に、タッチ検出制御部２２からホスト制御部３にタッチ検出レポートが送信される。期間Ｔ４及びＴ５と、Ｔ８及びＴ９と、Ｔ１０及びＴ１１の各々において、期間Ｔ２及びＴ３と同様のタッチ検出処理及びタッチ検出レポートの送信が行われる。すなわち、フレームレートが６０Ｈｚの場合、２４０Ｈｚでタッチ検出レポートが送信される。なお、期間Ｔ１、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ１２及びＴ１３には、タッチ検出は実行されないで、書き込み処理が行われる。これにより、フィンガータッチモードの期間の数（処理の回数）と、ペンタッチモードの期間の数（処理の回数）とを一致させることができる。また、期間Ｔ２～Ｔ５、及びＴ８～Ｔ１１においても、書き込み処理は実行される。

〈ペンタッチモードにおける処理〉
期間Ｔ１には、タッチ検出制御部２２は、アクティブペン４にビーコン信号Ｂを送信する。期間Ｔ４、Ｔ７、Ｔ１０及びＴ１３には、アクティブペン４から座標検出用信号Ｐが送信され、座標検出用信号Ｐがタッチ検出電極１１を介してタッチ検出制御部２２に取得される。これにより、タッチ検出制御部２２は、座標検出用信号Ｐを検出したタッチ検出電極１１の位置に基づいて、アクティブペン４のタッチ位置を取得する。そして、タッチ検出制御部２２は、アクティブペン４によるタッチ位置をタッチ検出レポートとしてホスト制御部３に送信する。また、期間Ｔ５、Ｔ６、Ｔ１１、及びＴ１２には、アクティブペン４から傾き・圧力信号Ｄが送信され、傾き・圧力信号Ｄが、タッチ検出電極１１を介してタッチ検出制御部２２に取得される。これにより、タッチ検出制御部２２は、アクティブペン４の傾きの情報と筆圧（圧力）の情報を取得する。そして、タッチ検出制御部２２は、アクティブペン４の傾きの情報と筆圧（圧力）の情報をタッチ検出レポートとしてホスト制御部３に送信する。また、ペンタッチモードにおいても、期間Ｔ２及びＴ３、及びＴ８及びＴ９には、上記フィンガータッチモードの期間Ｔ２及びＴ３、及びＴ８及びＴ９と同様に、指タッチ検出処理が行われる。すなわち、ペンタッチモードでは、アクティブペン４のタッチ検出のみならず、指等のタッチ検出が実行される。また、期間Ｔ１～Ｔ１３において、書き込み処理が実行される。

〈通常駆動状態における処理〉
図４を参照して、表示装置１００による通常駆動状態における処理について説明する。図４に示すように、タイミング信号Ｔｓに同期して、書き込み処理と、タッチ検出処理とが交互に実行される。例えば、タイミング信号ＴｓがＨｉｇｈとなった時点に、書き込み処理が行われ、タイミング信号ＴｓがＬｏｗとなった時点に、タッチ検出処理が実行される。

詳細には、図４に示すように、時点ｔ０において、映像入力期間が開始され、書き込み処理が実行される。そして、時点ｔ１において、タッチ検出処理が実行される。その後、時点ｔ２において休止期間が開始された後も、タイミング信号Ｔｓに同期して、書き込み処理と、タッチ検出処理とが交互に実行される。そして、時点ｔ３において、新たな映像入力期間が開始されて、その後も、書き込み処理とタッチ検出処理とが交互に実行される。

〈可変フレームレート駆動状態及び休止駆動状態における処理〉
図６を参照して、表示装置１００による可変フレームレート駆動状態及び休止駆動状態における処理について説明する。図６に示すように、長さＬ１よりも長いＬ２の休止期間が設けられることにより、可変フレームレート駆動状態及び休止駆動状態では、通常駆動状態に比べて、フレームレートが低下している。

また、図６に示すように、映像入力期間において、タイミング信号Ｔｓに同期して、書き込み処理と、タッチ検出処理とが交互に実行される。また、休止期間のうちの長さＬ１の期間内では、タイミング信号Ｔｓに同期して、書き込み処理とタッチ検出処理とが交互に実行される。そして、休止期間のうちの長さＬ１の期間後には、タッチ検出処理が等時間間隔で実行される。これにより、表示のフレームレートが低下している場合でも、タッチ検出に関するフレームレートは低下しない。

ここで、本実施形態では、休止期間に新たな映像信号が供給され、新たな映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理（図６では、期間Ｔ７のタッチ検出処理）が終了してから、記憶部５２に記憶された新たな映像信号を表示装置１００内の駆動回路１２に出力して、新たな映像信号に基づくデータ信号によりタッチパネル１の書き込み処理が行われる。具体的には、タイミング制御部２１は、新たな映像入力期間が開始される際に、タイミング信号Ｔｓに基づいて、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了した時点（図６では、時点ｔ１４）を検出する。そして、タイミング制御部２１は、タッチ検出処理が終了した時点以降（図６では、時点ｔ１４）に、書き込み処理を実行する。この構成によれば、フレームレートが変化する場合でも、タッチ検出処理の最中ではなく、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了した時点ｔ１４に、記憶部５２に記憶された新たな映像信号を表示装置１００内の駆動回路１２に出力して、新たな映像信号に基づくデータ信号によりタッチパネル１の書き込み処理を実行することができる。この結果、タッチ検出処理を行うタイミングと書き込み処理を行うタイミングとを整合させることができる。

また、本実施形態では、タイミング制御部２１は、新たな映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が期間Ｔ１３まで全て終了してなくても、期間Ｔ１～Ｔ１３のいずれか（図６では、期間Ｔ７のタッチ検出）が終了してから、タッチパネル１の書き込み処理を行う。特に、ペンタッチモードの場合には、タイミング制御部２１は、新たな映像入力期間が開始される際に、実行中のビーコン信号Ｂの送信または次に実行されるビーコン信号Ｂの送信、または、実行中の座標検出用信号Ｐの受信または次に実行される座標検出用信号Ｐの受信、または、実行中の傾き・圧力信号Ｄの取得または次に実行される傾き・圧力信号Ｄの取得のいずれか（図６では、期間Ｔ７の座標検出用信号Ｐの取得）が終了してから、タッチパネル１の書き込み処理を行う。この構成によれば、タッチ検出処理を期間Ｔ１～Ｔ１３の全てを実行した後に、書き込み処理を行う場合に比べて、書き込み処理が行われるタイミングを早くすることができる（遅延時間が大きくなるのを防止することができる）。

詳細には、図６に示す例では、時点ｔ１０において、映像入力期間が開始され、書き込み処理が行われる。そして、時点ｔ１１において、タッチ検出処理が行われる。その後、休止期間が開始された後で時点ｔ１２（長さＬ１の期間）までは、タイミング信号Ｔｓに同期して、書き込み処理と、タッチ検出処理とが交互に実行される。そして、休止期間（時点ｔ１２以降、時点ｔ１３まで）においては、書き込み処理が実施されずに、タッチ検出処理が等時間間隔で実行される。これにより、例えば、１フレーム期間内に、期間Ｔ１～Ｔ１３のタッチ検出処理に加えて、期間Ｔ１～Ｔ６のタッチ検出処理が実行される。

ここで、期間Ｔ７のタッチ検出処理中の時点ｔ１３に、書き込み処理を実行した場合には、タッチ検出処理の最中に、書き込み処理が実行されることになり、タッチパネル（タッチ検出電極）において書き込み処理とタッチ検出処理との信号同士が干渉して正常な動作を行うことができなくなる。例えば、正確なタッチ検出を行うことができなくなるとともに、タッチパネルに正しい表示が行われなくなる。これに対して、本実施形態では、時点ｔ１３では、書き込み処理を実行しないで、期間Ｔ７のタッチ検出処理を完了させる。そして、期間Ｔ７のタッチ検出処理が完了した時点以降の時点ｔ１４において、記憶部５２に記憶された映像信号に基づくデータ信号により、書き込み処理を行う。その後、時点ｔ１５において、期間Ｔ７の次の期間Ｔ８のタッチ検出が実行される。その後、書き込み処理と、タッチ検出の処理とが交互に実行される。これにより、書き込み処理とタッチ検出処理との信号同士が干渉せずに、タッチ検出処理を行うタイミングと書き込み処理を行うタイミングとを整合させることができる。

〈遅延時間の解消に関する処理〉
次に、図７及び図８を参照して、表示装置１００による遅延時間の解消に関する処理について説明する。図７は、可変フレームレート駆動状態において、遅延時間の発生を説明するための図である。図８は、休止駆動状態において、遅延時間の解消を説明するための図である。「遅延時間」とは、映像入力期間の開始時点から、記憶部５２に記憶された映像信号に基づいて、最初に書き込み処理が行われた時点までの期間を意味する。

図７に示すように、本実施形態では、休止期間の時点ｔ２１において、新たな映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理（図７では、期間Ｔ８のタッチ検出処理）が終了した時点ｔ２２に、記憶部５２に記憶された新たな映像信号を表示装置１００内の駆動回路１２に出力して、書き込み処理が行われる。この場合、時点ｔ２１から時点ｔ２２までの期間が遅延時間であり、タイミング制御部２１は、当該遅延時間の情報を取得する。そして、図８に示す例は、図７に示す遅延時間が生じた状態で、可変フレームレート駆動状態から休止駆動状態に変化した状態を示している。なお、可変フレームレート駆動状態から休止駆動状態への変化する間の期間に、通常駆動状態により制御される期間が設けられていてもよい。

図８に示すように、タイミング制御部２１は、ホスト制御部３から取得した駆動状態の情報（ホスト制御部３により決定された駆動状態）が「休止駆動状態」である場合に、休止期間内においてタッチ検出処理を休止させる。そして、タイミング制御部２１は、タッチ検出処理を休止させた後の、更に新たな映像入力期間の開始時点（図８では、時点ｔ３３）に対して、タイミング信号Ｔｓのタイミングを同期させる。そして、タイミング制御部２１は、開始時点に同期したタイミング信号Ｔｓに基づいて、タッチ検出処理と書き込み処理とを、交互に実行させる。

詳細には、図８に示すように、タイミング信号ＴｓのＨｉｇｈになる時点ｔ３０に対して、映像入力期間が開始する時点ｔ３１は、ずれている。そして、タイミング制御部２１は、休止期間となった場合で、かつ、タッチ検出処理における最終の期間Ｔ１３が終了した時点ｔ３２から新たな映像信号が供給される時点（新たな映像入力期間が開始される時点）ｔ３３まで、タッチ検出処理を停止（休止）させる。そして、新たな映像入力期間が開始された時点ｔ３３以降に、書き込み処理及びタッチ検出処理が再開される。例えば、時点ｔ３３にタイミング信号ＴｓがＨｉｇｈにされ、書き込み処理が実行される。また、タイミング信号Ｔｓが次にＬｏｗとなった時点ｔ３４において、タッチ検出処理が再開される。これにより、時点ｔ３２から時点ｔ３３までの間は、遅延時間を解消させるための期間（遅延解消期間）として機能し、遅延時間が解消される。

上記の構成によれば、図７に示すように、映像入力期間の開始時点ｔ２１から、当該映像入力期間において最初に書き込み処理が行われた時点ｔ２２までに遅延時間が生じている場合でも、図８に示すように、遅延時間を解消することができる。また、可変フレームレート駆動状態では、休止期間の長さが一定ではないため、可変フレームレート駆動状態においてタッチ検出を休止させても、遅延時間を解消できない場合がある一方、上記の構成によれば、休止期間の長さが一定の休止駆動状態において、タッチ検出を休止させるので、より確実に遅延時間を解消することができる。また、遅延時間を解消した後には、タッチ検出処理が再開するので、遅延時間を解消するために、タッチ検出処理を継続して休止される場合に比べて、タッチ検出されない期間を短期化することができる。

［変形等］
以上、上述した実施形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。よって、本開示は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。

（１）上記実施形態では、指等のタッチ検出処理と、通信可能なアクティブペンを用いたタッチ検出処理との両方のタッチ検出処理をするように表示装置を構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、指等のタッチ検出処理のみを実施するか、または、通信可能なアクティブペンを用いたタッチ検出処理のみを実施するように表示装置を構成してもよい。

（２）上記実施形態では、タッチ検出処理を、通常駆動状態における１フレーム当たりに１３回行う例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、タッチ検出処理を、１フレーム当たりに１３回未満の回数行ってもよいし、１４回以上の回数行ってもよい。また、１フレームあたりの指タッチ検出処理、ビーコン信号送信、座標検出用信号受信、傾き・圧力信号受信の実行回数も例示している回数に限定されない。

（３）上記実施形態では、遅延時間を解消するために、休止期間において、タッチ検出を期間Ｔ１３まで実施した後に、タッチ検出処理を休止させる例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、遅延時間を解消するために、休止期間において、期間Ｔ１３のタッチ検出処理を行う前に、タッチ検出処理を休止させてもよい。

上述したタッチパネル付き表示装置及びタッチパネル付き表示装置の制御方法は、以下のように説明することができる。

第１の構成に係るタッチパネル付き表示装置は、可変フレームレートで動作するタッチパネル付き表示装置であって、可変フレームレートは、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち休止期間の長さを変化させることで実現され、映像入力期間においてはタッチパネル付き表示装置へ映像信号が供給され、休止期間においてはタッチパネル付き表示装置への映像信号の供給はなく、タッチパネル付き表示装置は、画素電極を含む、タッチパネルと、タッチパネルによる表示及びタッチ検出を制御する制御部と、映像信号を記憶する記憶部と、を備え、制御部は、映像入力期間及び休止期間において、タッチパネルによるタッチ検出処理を実行するタッチ検出制御部と、映像入力期間において、記憶部に記憶された映像信号をタッチパネル付き表示装置に出力して、画素電極に映像信号に基づくデータ信号の書き込みを行う書き込み処理を実行する表示制御部と、映像入力期間では、タッチ検出処理と書き込み処理とを、交互に実行させるとともに、休止期間では、少なくともタッチ検出処理を等時間間隔で実行させる、タイミング制御部と、を含み、タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、書き込み処理を実行させる（第１の構成）。

ここで、フレームレートが低下した場合に、休止期間において書き込み処理のみならずタッチ検出処理も休止させることが考えられる。しかしながら、この場合、時間当たりのタッチ検出処理の回数が減少してしまうため、タッチ検出の応答性が低下する。そこで、フレームレートが低下した場合に、休止期間においてもタッチ検出処理を実行することが考えられるが、新たな映像信号が供給された時点（映像入力期間の開始時点）がタッチ検出処理の最中の場合、タッチパネルにおいてタッチ検出処理と書き込み処理とが同時に行われてしまう。この場合、タッチ検出処理に関する信号と書き込み処理に関する信号とが干渉し、タッチ検出処理と書き込み処理とが適切には実行されない。これに対して、上記第１の構成によれば、フレームレートが変化する場合でも、タッチ検出処理の最中ではなく、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、記憶部に記憶された映像信号をタッチパネル付き表示装置に出力して、タッチパネルの書き込み処理を行うことができる。この結果、タッチ検出処理を行うタイミングと書き込み処理を行うタイミングとを整合させることができる。これらの結果、可変フレームレートにより制御が行われる場合でも、指やペン等によるタッチ検出を行うことができる。

第１の構成において、タイミング制御部は、タッチ検出処理を実行させるタイミングと書き込み処理を実行させるタイミングとを同期させるためのタイミング信号を生成するように構成されてもよく、タッチ検出制御部は、タイミング信号に同期したタッチ検出処理を実行するように構成されてもよく、タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、タイミング信号に基づいて、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了した時点を検出し、当該時点以降に、書き込み処理を実行させるように構成されてもよい（第２の構成）。

第２の構成によれば、タイミング信号に基づいて、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了した時点を容易に検知することができる。

第１または第２の構成において、１フレーム内に第１の所定長さの休止期間が設けられた通常駆動状態と、１フレーム内に第１の所定長さよりも長い第２の所定長さの休止期間が設けられた休止駆動状態と、１フレーム内に長さが変化する休止期間が設けられた可変フレームレート駆動状態と、のうちからいずれか１つの駆動状態に決定する駆動状態決定部を、さらに備えてもよく、タイミング制御部は、映像入力期間が開始された時点から最初に書き込み処理を実行した時点までの遅延時間が生じている場合で、かつ、駆動状態決定部により決定された駆動状態が休止駆動状態である場合に、休止期間においてタッチ検出処理を休止させ、タッチ検出処理を休止させた後の、新たな映像入力期間の開始時点以降に、タッチ検出処理を再開させるように構成されてもよい（第３の構成）。

第３の構成によれば、映像入力期間の開始時点から、当該映像入力期間において、最初に書き込み処理が行われた時点までに遅延時間が生じている場合でも、遅延時間を解消することができる。また、可変フレームレート駆動状態では、休止期間の長さが一定ではないため、可変フレームレート駆動状態においてタッチ検出処理を休止させても、遅延時間を解消できない場合がある一方、上記第３の構成によれば、休止期間の長さが一定の休止駆動状態において、タッチ検出処理を休止させるので、より確実に遅延時間を解消することができる。また、遅延時間を解消した後には、タッチ検出処理が再開するので、遅延時間を解消するために、タッチ検出処理を継続して休止される場合に比べて、タッチ検出処理が実行されない期間を短期化することができる。

第１～第３の構成のいずれか１つにおいて、タッチ検出制御部は、タッチ検出処理を所定の回数実行した後に、タッチ位置を取得し、タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中の所定の回数のタッチ検出処理のうちのいずれか、または、次に実行される所定の回数のタッチ検出処理のうちのいずれかが終了してから、書き込み処理を実行させるように構成されてもよい（第４の構成）。

第４の構成によれば、タッチ検出処理を所定の回数の全て実行した後に、タッチパネルの書き込み処理を行う場合に比べて、書き込み処理が行われるタイミングを早くすることができる（遅延時間が大きくなるのを防止することができる）。

第１～第４の構成のいずれか１つにおいて、アクティブペンと通信する通信部をさらに備えてもよく、タッチ検出制御部は、アクティブペンにビーコン信号を送信し、アクティブペンから座標検出用信号を取得するように構成されてもよく、タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中のビーコン信号の送信の処理または次に実行されるビーコン信号の送信の処理のうちのいずれか、または、実行中の座標検出用信号の取得の処理または次に実行される座標検出用信号の取得の処理のうちのいずれかの処理が終了してから、書き込み処理を実行させるように構成されてもよい（第５の構成）。

第５の構成によれば、ビーコン信号の送信及び座標検出用信号の取得の全てを実行した後に、タッチパネルの書き込み処理を行う場合に比べて、書き込み処理が行われるタイミングを早くすることができる（遅延時間が大きくなるのを防止することができる）。

第６の構成に係るタッチパネル付き表示装置の制御方法は、画素電極を含み、可変フレームレートで動作するタッチパネル付き表示装置の制御方法であって、可変フレームレートは、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち休止期間の長さを変化させることで実現され、映像入力期間においてはタッチパネル付き表示装置へ映像信号が供給され、休止期間においてはタッチパネル付き表示装置への映像信号の供給はなく、映像信号を記憶部に記憶するステップと、映像入力期間において、タッチパネルによるタッチ検出処理と、記憶部に記憶された映像信号をタッチパネル付き表示装置に出力して、画素電極に映像信号に基づくデータ信号の書き込みを行う書き込み処理と、を交互に実行させるステップと、休止期間において、少なくともタッチ検出処理を等時間間隔で実行させるステップと、映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、書き込み処理を実行させるステップと、を備える（第６の構成）。

第６の構成によれば、上記第１の構成と同様に、可変フレームレートにより制御が行われる場合でも、指やペン等によるタッチ検出を行うことができる。

１…タッチパネル、２…パネル制御部、３…ホスト制御部、４…アクティブペン、１１…タッチ検出電極、２１…タイミング制御部、２２…タッチ検出制御部、３１…ホストタッチ制御部、３２…ホスト表示制御部、５１…受信部、５２…記憶部、５３…書込タイミング制御部、５４…送信部、５５…駆動状態取得部、５６…タイミング信号生成部、１００…タッチパネル付き表示装置、Ｂ…ビーコン信号、Ｄ…傾き・圧力信号、Ｐ…座標検出用信号、Ｔｓ…タイミング信号

Claims (6)

1. 可変フレームレートで動作するタッチパネル付き表示装置であって、
   前記可変フレームレートは、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち前記休止期間の長さを変化させることで実現され、
   前記映像入力期間においては前記タッチパネル付き表示装置へ映像信号が供給され、前記休止期間においては前記タッチパネル付き表示装置への映像信号の供給はなく、
   前記タッチパネル付き表示装置は、
   画素電極を含む、タッチパネルと、
   前記タッチパネルによる表示及びタッチ検出を制御する制御部と、
   前記映像信号を記憶する記憶部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記映像入力期間及び前記休止期間において、前記タッチパネルによるタッチ検出処理を実行するタッチ検出制御部と、
   前記映像入力期間において、前記記憶部に記憶された前記映像信号を前記タッチパネル付き表示装置に出力して、前記画素電極に前記映像信号に基づくデータ信号の書き込みを行う書き込み処理を実行する表示制御部と、
   前記映像入力期間では、前記タッチ検出処理と前記書き込み処理とを、交互に実行させるとともに、前記休止期間では、少なくとも前記タッチ検出処理を等時間間隔で実行させる、タイミング制御部と、を含み、
   前記タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、前記書き込み処理を実行させる、タッチパネル付き表示装置。
2. 前記タイミング制御部は、前記タッチ検出処理を実行させるタイミングと前記書き込み処理を実行させるタイミングとを同期させるためのタイミング信号を生成し、
   前記タッチ検出制御部は、前記タイミング信号に同期したタッチ検出処理を実行し、
   前記タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、前記タイミング信号に基づいて、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了した時点を検出し、当該時点以降に、前記書き込み処理を実行させる、請求項１に記載のタッチパネル付き表示装置。
3. １フレーム内に第１の所定長さの前記休止期間が設けられた通常駆動状態と、１フレーム内に前記第１の所定長さよりも長い第２の所定長さの前記休止期間が設けられた休止駆動状態と、１フレーム内に長さが変化する前記休止期間が設けられた可変フレームレート駆動状態と、のうちからいずれか１つの駆動状態に決定する駆動状態決定部を、さらに備え、
   前記タイミング制御部は、
   映像入力期間が開始された時点から最初に前記書き込み処理を実行した時点までの遅延時間が生じている場合で、かつ、前記駆動状態決定部により決定された駆動状態が前記休止駆動状態である場合に、前記休止期間において前記タッチ検出処理を休止させ、
   前記タッチ検出処理を休止させた後の、新たな映像入力期間の開始時点以降に、前記タッチ検出処理を再開させる、請求項１または２に記載のタッチパネル付き表示装置。
4. 前記タッチ検出制御部は、タッチ検出処理を所定の回数実行した後に、タッチ位置を取得し、
   前記タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中の前記所定の回数のタッチ検出処理のうちのいずれか、または、次に実行される前記所定の回数のタッチ検出処理のうちのいずれかが終了してから、前記書き込み処理を実行させる、請求項１～３のいずれか１項に記載のタッチパネル付き表示装置。
5. アクティブペンと通信する通信部をさらに備え、
   前記タッチ検出制御部は、前記アクティブペンにビーコン信号を送信し、前記アクティブペンから座標検出用信号を取得し、
   前記タイミング制御部は、映像入力期間が開始される際に、実行中の前記ビーコン信号の送信の処理または次に実行される前記ビーコン信号の送信の処理のうちのいずれか、または、実行中の前記座標検出用信号の取得の処理または次に実行される前記座標検出用信号の取得の処理のうちのいずれかの処理が終了してから、前記書き込み処理を実行させる、請求項１～４のいずれか１項に記載のタッチパネル付き表示装置。
6. 画素電極を含み、可変フレームレートで動作するタッチパネル付き表示装置の制御方法であって、
   前記可変フレームレートは、１フレームを構成する映像入力期間と休止期間のうち前記休止期間の長さを変化させることで実現され、
   前記映像入力期間においては前記タッチパネル付き表示装置へ映像信号が供給され、前記休止期間においては前記タッチパネル付き表示装置への映像信号の供給はなく、
   前記映像信号を記憶部に記憶するステップと、
   前記映像入力期間において、タッチパネルによるタッチ検出処理と、前記記憶部に記憶された前記映像信号を前記タッチパネル付き表示装置に出力して、前記画素電極に前記映像信号に基づくデータ信号の書き込みを行う書き込み処理と、を交互に実行させるステップと、
   前記休止期間において、少なくとも前記タッチ検出処理を等時間間隔で実行させるステップと、
   映像入力期間が開始される際に、実行中のタッチ検出処理または次に実行されるタッチ検出処理が終了してから、前記書き込み処理を実行させるステップと、を備える、タッチパネル付き表示装置の制御方法。

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